随着现代医疗技术的飞速发展和医疗环境要求的不断提高,医院的电力供应系统作为保障医疗活动安全、连续、高效运行的核心基础设施,其可靠性、智能化水平与管理效率日益成为关键。在上海某医院病房新建工程项目中,引入先进的变配电监控系统,结合自动化控制设备,实现了对医院电力网络的实时监测、智能分析与集中管控,显著提升了供电安全性与管理现代化水平。
一、项目背景与需求分析
上海某医院为改善患者就医环境、扩展医疗服务能力,启动了新病房楼的建设工程。新楼宇集病房、手术室、重症监护室(ICU)、医技科室及配套后勤保障于一体,属于一级负荷中的特别重要负荷用户,对供电连续性、电能质量及应急响应速度提出了极高要求。传统的人工巡检、分散式电力管理模式已难以满足其7x24小时不间断、高可靠性的供电需求,且存在数据滞后、故障响应慢、能效管理粗放等弊端。因此,项目在设计阶段即明确需构建一套集数据采集、远程监控、智能报警、能效分析于一体的智能化变配电监控系统。
二、系统架构与核心自动化控制设备
本工程应用的变配电监控系统采用分层分布式结构,主要由站控管理层、网络通信层和现场设备层构成。
- 现场设备层:作为系统的数据源头,部署于医院新建病房楼的变配电所内。核心自动化控制设备包括:
- 智能电力监控仪表:安装于高低压配电柜的各重要回路,实时采集电压、电流、功率、功率因数、频率、电能等全电量参数,以及开关状态、故障信号等。
- 微机综合保护装置:应用于变压器、进线、母联等重要回路,提供过流、速断、接地、差动等保护,并具备测量、控制、通信功能。
- 温湿度传感器、变压器温度控制器:实时监测配电室环境与设备运行温度,预防因过热引发的故障。
- 智能断路器、电机保护器等:实现电路的远程/就地分合闸控制与设备保护。
- 网络通信层:采用工业以太网与现场总线(如Modbus、Profibus)相结合的方式,通过通信管理机或交换机,将现场设备层各类智能装置采集的数据高效、可靠地传输至监控中心。
- 站控管理层:位于医院后勤监控中心,配置高性能监控服务器、操作员工作站、大屏幕显示系统及不间断电源(UPS)。系统软件平台具备以下核心功能:
- 实时监测与可视化:以一次系统图、列表、曲线、棒图等形式,直观展示全站电气接线、设备运行状态及实时数据。
- 报警与事件管理:自定义各类越限、变位、事故报警阈值,实现声光、短信等多种方式的即时告警,并生成详细的事件顺序记录(SOE),便于故障快速定位与分析。
- 远程控制与五防联锁:授权人员在监控中心即可对断路器、隔离开关等进行安全、可靠的远程遥控操作,系统内置防误逻辑,确保操作安全。
- 电能管理与分析:自动统计各回路、各时段的用电量,进行分项计量、趋势分析、峰谷平统计,为医院能源审计与节能改造提供数据支撑。
- 报表与Web发布:自动生成各类运行报表、电能报表、故障报表,并支持通过Web服务器实现信息在院内授权网络范围内的安全共享。
三、应用成效与价值体现
该系统的成功应用,为医院新建病房工程带来了多方面的显著效益:
- 保障供电安全,提升可靠性:系统实现了对供电网络的“全景可视”与“实时感知”,任何异常或故障征兆都能被即时发现并告警,结合快速的远程控制与精准的保护动作,极大缩短了故障停电时间,有力保障了手术室、ICU等关键场所的持续供电。
- 实现无人值守与精益运维:大幅减少了人工巡检的频次与强度,变“定期巡检”为“状态监测”,变“被动抢修”为“主动预警”,优化了运维人力资源配置,降低了运维成本。
- 强化能源管理,促进节能降耗:通过对电能数据的精细化计量与分析,医院能够清晰掌握各病区、各科室乃至大型医疗设备的用能情况,识别能耗异常,制定科学的节能策略,助力绿色医院建设。
- 提高应急响应与决策支持能力:当发生电力故障时,系统提供的精确故障定位、事件回溯和快速遥控隔离/恢复功能,使应急处理更加迅速、科学。长期运行数据的积累,也为设备预防性维护、配电网络优化等决策提供了可靠依据。
四、
在上海某医院病房新建工程中,变配电监控系统与自动化控制设备的深度融合应用,不仅是技术层面的升级,更是医院后勤管理理念向智能化、精细化、预防性转变的生动体现。它构建了一个安全、高效、透明的“电力神经中枢”,为现代智慧医院的稳定运行与可持续发展奠定了坚实的能源管理基础。随着物联网、大数据、人工智能技术的进一步发展,未来的医院变配电系统将朝着更加自主智能、预测性维护和深度集成化的方向演进,持续赋能医疗健康事业。